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1、常用化工设备种类及简介常用化工设备种类及简介一、动设备 动动设设备备定定义义、种种类类 （1）石油化工动设备定义 石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具具有有转转动动机机构构 的工艺设备。 （2）石油化工动设备种类 石油化工动设备种类可按其 完完成成化化工工单单元元操操作作的的功功能能 进行分类，一般可分成 流流体体输输送送机机械械类类 、非非均均相相分分离离机机 械械类类、搅搅拌拌与与混混合合机机械械类类 、冷冷冻冻机机械械类类 、结结晶晶与与干干燥燥设设备备等等 。 动动设设备备（容容积积泵泵、离离心心泵泵、往往复复式式压压缩缩机机、离离心心式式压压缩缩机机等等）的的结结构构及及工工作作
2、原原理理 （1）容积泵的结构及工作原理 容积泵又称 “正位移泵 ”。通通过过若若干干封封闭闭的的充充满满液液体体的的空空间间（如如缸缸体体），周周期期性性地地将将能能量量施施加加于于液液体体，使使液液体体压压 力力直直接接增增加加到到所所需需值值的的泵泵 ，包括往往复复泵泵、转转子子泵泵等等 。 1）往复泵 往往复复泵泵是是活活塞塞泵泵、柱柱塞塞泵泵和和隔隔膜膜泵泵的的总总称称，它是容积式泵中应用比较广泛的一种。按驱驱动动方方式式 ，往复泵可分 为机机动动泵泵（电电动动机机驱驱动动）、直直动动泵泵（蒸蒸汽汽、气气体体或或液液体体驱驱动动）和和手手动动泵泵三大类。 往往复复泵泵是是通通过过活活塞
3、塞的的往往复复运运动动直直接接 以以压压力力能能的的形形式式向向液液体体提提供供能能量量的的液液体体输输送送机机械械。 活塞泵 活塞泵的主要部件是 泵泵缸缸、活活塞塞、活活塞塞杆杆、单单向向开开启启的的吸吸入入阀阀和和排排出出阀阀。泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。计量泵 计量泵又称 比比例例泵泵，其装装置置特特点点是是通通过过改改变变柱柱塞塞的的冲冲程程大大小小来来调调节节流流量量，当要求 精精确确输输送送流流量量恒恒定定的的液液体体 时， 可以方便而准确地借助调节偏心轮的偏心距离，改变柱塞的冲程来实现。有时，还可通过一台电机带动几台计量泵的 方法将几种液体按比例输送或混合。 隔膜泵 当当输
4、输送送腐腐蚀蚀性性液液体体或或悬悬浮浮液液时时，可可采采用用隔隔膜膜泵泵。隔膜泵 实实际际上上就就是是柱柱塞塞泵泵 。 隔隔膜膜式式计计量量泵泵可可用用来来定定量量输输送送剧剧毒毒、易易燃燃、易易爆爆和和腐腐蚀蚀性性液液体体。 2）转子泵 转子泵又又称称回回转转泵泵 ，属正位移泵，它们的 工工作作原原理理是是依依靠靠泵泵内内一一个个或或多多个个转转子子的的旋旋转转来来吸吸液液和和排排液液的的。石油 化工中较为常用的有 齿齿轮轮泵泵和螺螺杆杆泵泵。 齿轮泵 目前石油化工中常用的 外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵的的结结构构泵泵壳壳内内有有两两个个齿齿轮轮，其中一个为主动轮，它由电机带动旋转；另一 个为从
5、动轮，它是靠与主动轮的相啮合而转动。两齿轮将泵壳内分成互不相通的吸入室和排出室。当齿轮旋转时，吸 入室内两轮的齿 互互相相拨拨开开 ，形成低压而将液体 吸吸入入；然后液体分两路封闭于齿穴和壳体之间随齿轮向排出室旋转， 在排出室两齿轮的齿 互互相相合合拢拢 ，形成高压而将液体 排排出出。此种泵的 流流量量和和压压头头有有些些波波动动，且且有有噪噪声声和和振振动动。近近年年 来来己己逐逐步步采采用用内内啮啮合合式式的的齿齿轮轮泵泵，其其较较外外啮啮合合齿齿轮轮泵泵工工作作平平稳稳，但但制制造造较较复复杂杂。 齿齿轮轮泵泵的的流流量量小小而而扬扬程程高高，适适用用于于黏黏稠稠液液体体乃乃至至膏膏状状
6、物物料料的的输输送送，但但不不能能输输送送含含有有固固体体粒粒子子的的悬悬浮浮液液。螺杆泵 螺杆泵由由泵泵壳壳和和一一根根或或多多根根螺螺杆杆所所构构成成 。双螺杆泵的工作原理与齿轮泵十分相似，它是依靠互相啮合的螺杆来 吸送液体的。当需要较高压头时，可采用较长的螺杆。 螺螺杆杆泵泵的的压压头头高高、效效率率高高、运运转转平平稳稳、噪噪声声低低，适适用用于于高高黏黏度度液液体体的的输输送送。 转子泵的 操操作作特特性性与与往往复复泵泵相相似似 。在一定转速下，泵的流量不随泵的扬程而变，有自吸能力，启动前不需要灌泵， 采用旁路调节流量。由于转动部件严密性的限制，回回转转泵泵的的压压头头不不如如往往
7、复复泵泵高高。（2）离心泵的基本结构和工作原理 1 1）离离心心泵泵的的基基本本结结构构 离心泵的 基基本本部部件件是是高高速速旋旋转转的的叶叶轮轮和和固固定定的的蜗蜗壳壳形形泵泵壳壳，具有若干个（通常为 412 个）后后弯弯叶叶片片 的叶轮 紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶叶轮轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳 中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连 接。 2 2）离离心心泵泵的的工工作作原原理理 当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使在叶片间的液体作近近似似等等角角速速度度 的旋
8、转运动，在 惯性离心力作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静静压压能能增增高高， 流流速速增增大大。 当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流人排 出管路，所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同 时，叶轮中心形成低压区，在储槽液面与叶轮中心压力差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转， 液体便连续地被吸入和排出。 液液体体在在离离心心泵泵中中获获得得的的机机械械能能量量最最终终表表现现为为静静压压能能的的提提高高。 离离心心泵泵的的安安装
9、装高高度度确确定定 1.离心泵的气蚀现象 由离心泵的工作原理可知，泵的吸液作用是依靠液面（设为00截面）与泵吸人口截面（设为11截面） 之间的势能 差而实现的，也就是说在泵的吸入口附近为低压地区。当叶片入口附近的最低压力等等于于或或小小于于 输送温 度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在此处汽汽化化或者溶解在液体中的 气气体体析析出出并并形形成成气气泡泡 。含气泡的液体进人叶轮高 压区后，气泡在高压作用下急剧地缩小而破灭，气气泡泡的的消消失失产产生生局局部部真真空空 ，周围的液体以极高的速度冲向原气泡所 占据的空间， 造造成成冲冲击击和和振振动动 。在巨大冲击力反复作用下，使叶片表面材质疲劳，从开始
10、点蚀到形成裂缝，导致叶轮 或泵壳破坏。这种现象称为 汽汽蚀蚀。 汽汽蚀蚀现现象象发发生生时时 ，由于部分流道空间被气泡占据，致使泵泵的的流流量量、压压头头及及效效率率下下降降，严严重重时时吸吸不不上上液液体体，泵泵不不 能能正正常常工工作作。 汽蚀发生的 原原因因归归根根结结底底是是叶叶片片吸吸入入口口附附近近的的压压力力过过低低。而造造成成吸吸入入口口压压力力过过低低的的原原因因是是多多方方面面的的，诸如泵泵 的的安安装装高高度度超超过过规规定定值值 、吸吸入入管管路路局局阻阻力力过过大大 、泵泵送送液液体体的的温温度度超超过过允允许许值值 ，泵泵的的工工作作点点偏偏离离额额定定流流量量过过
11、多多等等 。 为避免汽蚀的发生就要采取措施使叶片入口附近的压力必须维持在某一数值以上，通通常常取取输输送送温温度度下下液液体体的的饱饱和和蒸蒸 汽汽压压力力作作为为最最低低压压力力 。根据泵的抗汽蚀性能，合理地确定泵的安装高度，是避免汽蚀发生的有效措施。 2.离心泵的允许安装（或吸上）高度 泵的允许安装高度或允许吸上高度是 指指上上游游储储槽槽液液面面与与泵泵吸吸入入口口之之间间允允许许达达到到的的最最大大垂垂直直距距离离，以 Hg 表示。 离心泵的允许安装高度 Hg，可在 00（上游储槽液面）与 11（泵吸入口）两截面列伯努利方程求得。（3）往复压缩机的基本结构和工作原理 往往复复压压缩缩机
12、机的的基基本本结结构构和和工工作作原原理理与与往往复复泵泵相相近近，其主要部件有 活活塞塞、气气缸缸、吸吸气气阀阀和和排排气气阀阀 ，依靠活塞的 往复运动而将气体吸入和排出。但是，由于往复压缩机处理的气体密度小、可压缩性，压缩后气体的体积变小、温度 升高，因因而而往往复复压压缩缩机机的的吸吸气气阀阀门门和和排排气气阀阀门门必必须须灵灵巧巧精精制制，为为移移除除压压缩缩放放出出的的热热量量以以降降低低气气体体的的温温度度，还还应应附附设设冷冷 却却装装置置。往往复复压压缩缩机机实实际际的的工工作作过过程程也也比比往往复复泵泵更更加加复复杂杂。 （4）离心式压缩机 离心式压缩机，其 结结构构类类似
13、似于于多多级级离离心心泵泵， 它主要由 蜗蜗形形机机壳壳 和多多叶叶片片的的叶叶轮轮 组成，每每级级叶叶轮轮之之间间都都有有导导轮轮， 工工作作原原理理和和离离心心泵泵基基本本相相同同。 离心式压缩机的叶轮级数多（可在10 级以上），转速也较高，可产生更高的出口压力。由于气体的压缩比较高， 气体的体积变化比较大，温度升高也较明显，因而离离心心式式压压缩缩机机的的叶叶轮轮直直径径和和宽宽度度逐逐级级缩缩小小，并且将叶轮分成几 段，每段又包括几级，段与段之间设置冷却器，以免气体温度过高。 离心式压缩机优势明显，因此，除要求很高的压缩比外，大都采用离心式压缩机。还有静设备 输送装置，如 喷喷射射泵泵
14、二二、静静设设备备 （化化学学反反应应器器、塔塔器器、换换热热设设备备、分分离离设设备备、储储存存设设备备）种种类类 （1）化学反应器 化学反应器是 用用于于实实现现化化学学反反应应工工程程 的设备。其结构和形式与 化化学学反反应应过过程程的的类类型型和和性性质质 有密切的关系。 1）搅拌式反应器 搅拌式反应器，俗称 “反反应应锅锅”，内内部部装装有有搅搅拌拌器器和和必必要要传传热热装装置置 的反应器。一般由 罐罐体体、传传热热装装量量（如如有有） 、 搅搅拌拌装装置置 、传传动动装装置置 、轴轴封封装装置置 等组成。 高压釜 聚合釜 2）固定床反应器 固定床反应器 用用于于使使反反应应在在固
15、固定定床床层层中中进进行行 的设备，即流体和静止状态下的固体物料起反应，或使流体在静止 状态下的固体催化剂（触媒）影响下起反应的设备。 3）沸腾床反应器 沸腾床反应器又称 “流流化化床床反反应应器器 ”，用用于于使使反反应应在在沸沸腾腾床床层层内内进进行行 的设备，分有 单单段段式式和和多多段段式式两两类类 ，单单 段段式式又又有有非非循循环环操操作作和和循循环环操操作作两两种种 。 4）管式反应器 管式反应器是在 管管内内完完成成化化学学反反应应过过程程 的反应器，有 管管式式（裂裂解解）炉炉和和圆圆筒筒管管式式炉炉 等。 管式裂解炉 圆筒管式炉 5）滚动式反应器 滚动式反应器是 使使固固体
16、体物物料料进进行行焙焙烧烧反反应应 的设备， 主主要要结结构构为为一一个个内内衬衬耐耐火火材材料料的的倾倾斜斜装装置置的的回回转转圆圆筒筒。固 体物料由上端加料装置加入，借滚筒的回转产生搅拌与混和，强化反应并向前移动。燃燃烧烧加加热热的的气气体体由由下下端端进进人人。 物物料料逆逆向向由由卸卸料料室室卸卸出出，炉炉气气由由烟烟道道排排出出。 6）合成塔 合成塔是 进进行行化化学学合合成成反反应应的的一一种种塔塔型型反反应应器器 。应用于氨、氯化氢、甲醇、尿素的合成和重油的加氢等。其其 结结构构、材材料料和和形形式式随随反反应应物物和和反反应应条条件件而而不不同同。一一般般由由外外壳壳和和内内件件组组成成，外外壳壳承承受受介介质质的的高高压压，内内件件由由催催化化剂剂（触触 媒媒）支支撑撑装装置置、热热交交换换装装置置、气
